重型柴油车电控高压共轨系统图文教程

重型柴油车电控高压共轨系统图文教程
重型柴油车电控高压共轨系统图文教程

重型柴油车电控高压共轨系统图文教程

为了防止全球变暖和降低废气排放,从而减少对人类健康的影响,改善车辆的燃油经济性已成为全世界亟需解决的问题。在欧洲,柴油发动机车辆是很受欢迎的,因为它的燃油经济性较好。另一方面,必须大大降低废气中所含的“氮氧化(NOx)”和“粒子状物质(PM)”,以满足废气法规的要求,而用以改善燃油经济性和降低废气的相关技术也正在积极开发中。

●对柴油车辆的要求:

减少废气(NOx、PM、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和烟雾)。

改善燃油经济性。减少噪音。提高功率输出和驾驶性能。

●废气排放法规的变迁(大型车辆柴油法规)

●对燃油喷射系统的要求

为了应对施加于柴油车辆的各种要求,燃油喷射系统(包括喷射泵和喷嘴)起到举足轻重的作用,因为它直接影响到发动机和车辆的性能。其中一些要求是:更高的喷射压力、最佳的喷射率、更高精度的喷射正时控制、更高精度的喷射量控制。因此电控高压共轨柴油机在现今正逐步推广。

●共轨系统特性

共轨系统使用一种称为油轨的蓄压室来存储加压燃油,带电子控制电磁阀的喷油器可将加压燃油喷射到各个气缸中。

由于发动机控制器控制喷射系统(包括喷射压力、喷射率和喷射正时),所以喷射系统是相对独立的,不受发动机转速或负荷的影响。

由于发动机控制器可以将喷射量和喷射正时控制到很高的精度,甚至可实现多次喷射(一次喷射行程中有多次燃油喷射)。

这样确保喷射压力在任何时候都是稳定的,即使在低发动机转速范围,通常可以显著减少在起动和加速期间柴油发动机排出的黑烟量。因此,废气更加清洁且废气排放减少,从而实现更高的功率输出。

A.喷射控制的特性

a.喷射压力控制

在低发动机转速下实现高压喷射。

优化控制,从而减少粒子状物质和NOx的排放。

b.喷射正时控制

根据驾驶情况实现最佳控制。

c.喷射率控制

在进行主喷射之前,先导喷射控制首先喷射少量燃油。

●燃油共轨构成

?共轨控制系统可大致划分为以下四个方面:传感器、发动机控制器、EDU和执行器。

A.传感器

监测发动机和泵的状况。

B.发动机控制器

从传感器接收信号,计算实现发动机最佳运行所需的正确喷射量和喷射正时,然后向执行器发出合适的信号。

C.执行器

根据从发动机控制器接收的信号,提供最佳喷射量和喷射正时。

概述:

燃油共轨系统主要由输油泵、油轨和喷油器组成。根据所使用的输油泵的不同,有以下类型。

A.HP0型这是电装商品化的第一个燃油共轨系统。它使用HP0型输油泵,并被安装在大型卡车和大型公共汽车上。

a.系统主要组件外观图

b.系统主要组件构成(以HP0为例)输油泵

A.HP0型

a.结构和特性

HP0输油泵主要由传统型直列泵(两气缸)中的压送系统、控制燃油排放量的PCV(泵控制阀)、气缸识别传感器(TDC(上止点)(G)传感器)和进油泵组成。

它通过改变凸轮的齿数来控制发动机缸数。输油泵以发动机一半的转速旋转。发动机缸数与输油泵的压送次数之间的关系如下表所示。

通过增加凸轮齿的个数来控制发动机缸数,使用一个小型、两缸的泵单元可以实现。此外,由于此泵的压送行程数与喷射次数相同,所以油轨压力会保持平稳。

b.输油泵零部件功能

(1)进油泵进油泵

(集成在输油泵中)从燃油箱吸入燃油,然后通过燃油滤清器供给泵室。进油泵有两种类型:次摆线型和叶轮型。次摆线型进油泵的功能如下所示。凸轮轴驱动进油泵的外部/内部转子,使其开始转动。根据外部/内部转子的运动产生的空间,进油泵将燃油抽吸到吸入口,然后压送到排放口。

(2)PCV:泵控制阀PCV(泵控制阀)调节输油泵的燃油排放量,以便调节油轨压力。输油泵排放到油轨的燃油量取决于向PCV施加电流的正时。

A)执行电路

下图所示为PCV的执行电路。点火开关接通或关断PCV继电器,以向PCV施加电流。ECU对PCV的打开/关闭进行控制。它根据每个传感器发出的信号,确定提供最佳油轨压力所需的目标供油量,并控制PCV的打开/关闭正时,从而达到目标供油量。

(3)压送机构

凸轮轴由发动机驱动,凸轮通过挺柱体驱动柱塞以压送进油泵提供的燃油。PCV对供油量进行控制。燃油从进油泵压送到气缸,然后到出油阀。

(4)气缸识别传感器(TDC(G)传感器)

当脉冲通过气缸识别传感器(TDC(G)传感器)时,磁阻发生变化,而且通过传感器的电压发生变化。内部IC电路使电压的变化放大,并且输出到发动机控制器。在输油泵凸轮轴的中心有一个盘形齿轮,其上每隔60°就有一个缺口,以及一个额外缺口。因此,发动机每转两转(对于六缸发动机)该齿轮输出七个脉冲。通过将发动机侧的发动机转速脉冲和TDC脉冲相结合,可将额外切口脉冲之后的脉冲辨认为1号气缸。

c.输油泵工作原理

(1)输油泵燃油总流程

燃油从燃油箱被吸入到进油泵,然后通过PCV输送到抽吸机构。PCV将抽吸机构抽吸的燃油量调整到必要的排出量,然后燃油通过出油阀被压送到油轨。

(2)燃油排供油控制

从进油泵输送的燃油经过柱塞抽吸。为了调整油轨压力,PCV对排放量进行控制。实际操作如下所示。

A)每一个行程期间PCV和柱塞的操作

a)进气行程(A)

在柱塞下降行程中,PCV打开,同时低压燃油通过PCV被吸入到柱塞室中。

b)预行程(B)

就在柱塞进入上升行程时,PCV不通电并保持开启。此时,通过PCV吸入的燃油没经过加压(预行程)而通过PCV返回。

a)抽吸行程(C)

在获得所需排放量的最佳时机,提供电力使PCV关闭,则返回通道关闭,同时柱塞室中的压力上升。

因此,燃油流经出油阀(反向切断阀),然后被抽吸到油轨。具体情况是,PCV关闭之后柱塞升程部分变成排放量,而且通过改变PCV关闭正时(柱塞预行程的终点),排放量得到改变,从而使油轨压力得到控制。

a)进气行程(A)

当凸轮超过最大升程时,柱塞进入下降行程,同时柱塞室中的压力下降。此时,出油阀关闭,燃油抽吸停止。此外,PCV由于被断电而打开,低压燃油被吸入到柱塞室。具体情况是,系统进入A状态。

油轨

A.油轨功能和构成

油轨的功能是向各气缸喷油器分配由输油泵加压的燃油。

油轨的形状取决于车型,同时零部件也随之改变。

零部件为油轨压力传感器(Pc传感器)、压力限制器,有些车型上还有流动缓冲器和压力限制阀。

B.零部件结构和工作原理a.压力限制器

如果压力异常高,则压力限制器打开以释放压力。如果油轨中的压力异常高,压力限制器工作(打开)。它在压力降低到一定水平之后恢复(关闭)。由压力限制器释放的燃油返回到油箱。

b.油轨压力传感器(Pc传感器)油轨压力传感器(Pc传感器)安装在油轨上。

它检测油轨的燃油压力,然后发送信号给发动机控制器。这是一个半导体传感器,它利用了压力施加到硅元件上时电阻发生变化的压电效应。

c.流动缓冲器流动缓冲器可降低加压管中的压力脉动,并以稳定的压力向喷油器提供燃油。流动缓冲器也可在出现燃油过度排放时(例如喷射管道或喷油器出现燃油泄漏的情况)切断燃油通道,从而防止燃油异常排放。

(1)工作原理当高压管中出现压力脉动时,它穿过量孔产生的阻力破坏了油轨侧和喷油器侧的压力平衡,因此活塞将移到喷油器一侧,从而吸收压力脉动。正常压力脉动情况下,喷射因燃油流量降低而停止。随着通过量孔的燃油量增加,油轨和喷油器之间的压力得到平衡。

结果,由于弹簧压力,活塞被推回油轨侧。但是,如果由于喷油器侧燃油泄漏等而发生异常流量状态,通过量孔的燃油就会失去平衡。这将使活塞被推动抵住底座而导致燃油通道封闭。

3-3.喷油器

A.概述

喷油器根据ECU发出的信号,将油轨中的加压燃油以最佳的喷射正时、喷射量、喷射率和喷射方式喷射到发动机燃烧中。

使用TWV(双向阀)和量孔对喷射进行控制。

TWV对控制室中的压力进行控制,从而对喷射的开始和结束进行控制。量孔可通过限制喷嘴打开的速度来控制喷射率。

控制活塞通过将控制室压力传递到喷嘴针来将阀打开和关闭。

当喷嘴针阀打开时,喷嘴将燃油雾化并进行喷射。

多次喷射是指为了降低废气排放和噪音,在不改变喷射量的情况下,用一到六次喷射来完成主喷射。

B.喷油器工作原理

喷油器通过控制室中的燃油压力来控制喷射。TWV通过对控制室中的燃油泄漏进行控制,从而对控制室的燃油压力进行

控制。TWV随喷油器类型的不同而改变。

a.无喷射

当TWV未通电时,它切断控制室的溢流通道,因此控制室中的燃油压力和施加到喷嘴针的燃油压力为同一油轨压力。从而,喷嘴针阀由于控制活塞的承压面和喷嘴弹簧力之间的差别而关闭,燃油未喷射。对于X1型,外部阀被弹簧力和外部阀中的燃油压力推向座,从而控制室的泄漏通道被切断。对于X2/G2型,控制室出油量孔直接在弹簧力作用下关闭。

b.喷射

当TWV通电开始时,TWV阀被拉起,从而打开控制

室的溢流通道。当溢流通道打开时,控制室中的燃油流出,压力下降。由于控制室中的压力下降,喷嘴针处的压力克服向下压的力,喷嘴针被向上推,喷射开始。当燃油从控制室泄漏时,流量受到量孔的限制,因此喷嘴逐渐打开。随着喷嘴打开,喷射率升高。随着电流被继续施加到TWV,喷嘴针最终达到最大升程,从而实现最大喷射率。多余燃油通过如图所示的路径返回到燃油箱。

c.喷射结束

TWV通电结束时,阀下降,从而关闭控制室的溢流通道。当溢流通道关闭时,控制室中的燃油压力立即返回油轨压力,喷嘴突然关闭,喷射停止。

C.喷油器驱动电路

为了改善喷油器的敏感度,将驱动电压变为高电压,从而加速电磁线圈磁化和TWV响应。ECU中的EDU 或充电电路将各自蓄电池电压提高到大约100V,维持电压12.8V,它通过ECU发出的驱动喷油器的信号而施加到喷油器上。

D.带QR代码的喷油QR(快速响应)代码被用来提高校正精度。

QR代码包含喷油器中的校正数据,它被写入发动机控制器中。

QR代码致使燃油喷射量校正点的数目大大增加,从而极大地改善了喷射量精度。QR代码是由电装公司开发的一个新的二维代码。

除了喷射量校正数据之外,代码还包括部件号和产品号,它们可以在非常高的速度下阅读。

(1)操作带QR代码的喷油器(参考)

带QR代码的喷油器使发动机控制器能够识别和校正喷油器,因此当喷油器或发动机控制器被更换时,必须在发动机控制器中登记喷油器的ID代码。

A)更换喷油器

必须将更换了的喷油器的ID代码登记到发动机控制器(ECU)中。B)更换发动机控制器必须将所有车辆喷油器的ID代码登记到发动机控制器(ECU)中。

● 4.控制系统组件说明

4-1.发动机控制系统图(参考)

4-2.发动机控制器(电子控制单元)

发动机控制器(ECU)通过传感器发出的信号不断检查发动机的状态,计算符合条件的燃油喷射量等,启动执行器以及将发动机控制到最佳状态。喷油器可以由发动机控制器中的EDU或充电电路来启动。该执行电路取决于其所安装的车型的规格,ECU也具有诊断功能,可用于记录系统故障得。

4-3.各种传感器功能

a.曲轴t位置传感器(发动机转速NE传感器)和气缸识别传感器(TDC(G)传感器)(1)曲轴位置传感器(发动机转速NE传感器)曲轴位置传感器安装在靠近曲轴正时齿轮或飞轮的位置。传感器单元是MPU(电磁感应)型。当曲轴上安装的发动机转速脉冲齿轮通过传感器时,传感器内线圈的磁场发生变化,从而产生AC电压。AC电压可与检测信号一样由发动机控制器检测到。发动机转速脉冲的脉冲数量取决于安装传感器的车辆的规格。

(2)气缸识别传感器(TDC(G)传感器)对于HP0系统,气缸识别传感器安装在输油泵单元上。传感器单元使用MRE(电磁电阻元件)型。对于MRE型,当脉冲通过传感器时,磁阻发生变化,而且通过传感器的电压发生变化。内部IC电路使电压的变化放大,并且输出到发动机控制器。TDC脉冲的脉冲数量取决于安装传感器的车辆的规格。

b.加速器位置传感器(另一制造商制造)加速器位置传感器将加速踏板开度转换为电子信号,并将其输出到发动机控制器。另外,有两个系统可在一旦发生故障时提供备用功能。(1)用于柴油发动机(另一制造商制造)这是非接触型传感器。有连杆与加速踏板一起转动,输出端子电压根据连杆转动角度而变化。

另外,鉴于现在有两个传感器输出系统,没有任何输出电压抵销。

c.进气温度传感器进气温度传感器检测进气通过涡轮增压器后的温度。

检测温度的传感器部分包含一个热敏电阻。该热敏电阻有一个随温度的变化而变化的电阻,热敏电阻用来检测进气温度。

d.冷却液温度传感器冷却液温度传感器安装在气缸体上,可以检测冷却液温度。该传感器为热敏电阻型。

e.燃油温度传感器这是一个热敏电阻型传感器,可以检测燃油温度。在HP2、HP3和HP4系统中,该传感器安装在输油泵单元上,但是在HP0系统中,它安装在喷油器的溢流管上。

柴油机电控系统维修

柴油机电控系统维修

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柴油机电控系统 柴油机电控技术的发展 在柴油机的电子控制系统中,最早研究并实现产业化的是电子控制柴油喷射系统,到目前为止已经经历了三代变化: 1. 第一代电控柴油喷射系统:位置控制式。 2. 第二代电控柴油喷射系统:时间控制式。 3. 第三代电控柴油喷射系统:高压共轨式系统。 柴油机电控燃油喷射系统的特点 1.提高发动机的动力性和经济性 2.降低氮氧化物和微粒的排放 3.提高发动机运转稳定性 4.改善低温起动性 5.控制涡轮增压 6.适应性广 7.控制精度高、响应快 柴油机电控系统的功能 1. 燃油喷射控制 2. 怠速控制 3. 进气控制 4. 增压控制 5. 排放控制 6. 起动控制 7. 巡航控制 8. 故障自诊断和失效保护 9. 柴油机与自动变速器的综合控制 柴油机电控燃油喷射系统的基本组成 传感器 传感器是柴油机实现电控的关键技术之一,其作用是感知和检测发动机与车辆的运行状态,并将检测结果转换成电信号输送给ECU。柴油机电控燃油喷射系统所用的传感器多数与汽油机电控系统相同。在柴油机电控系统中常用的传感器有压力传感器、温度传感器、位置传感器、转速传感器、空气流量传感器及氧传感器等。此外,在电控系统中还有开关量采集电路,用于检测空调、离合器、挡位、制动、巡航控制等开关量的状态信息。所有的信息经过电控单元的信号采集模块处理后送到发动机电控单元,作为发动机控制的依据。

柴油机电控单元 执行器 执行器主要是接收ECU传来的指令,并完成所需调控任务。不同柴油机电控燃油喷射系统的执行元件有很大差异,如电控直列泵[b1] 和分配泵中的线性螺线管,电控单体泵和泵喷嘴中的电磁阀,电控共轨系统中的PCV阀和喷油器电磁阀,以及空气系统控制中的各种阀门控制器等。执行器的水平决定了最终柴油机能够达到的性能。 第一代位置控制式电控燃油喷射系统 位置控制式直列柱塞泵 位置控制式电控分配泵系统 第一代位置控制式电控燃油喷射系统的控制特点 位置控制式直列柱塞泵 ECU根据加速踏板位置传感器信号(即负荷信号)和柴油机转速信号,并参考供油齿条位置、冷却液温度、进气压力等传感器信号,按内存控制程序计算供油量和喷油提前角控制参数值,再通过ECU中行程或位置伺服电路,使电子调速器内的线性螺线管控制喷油泵供油齿条的行程或位置。 1. 喷油量的控制 线性螺线管安装在原喷油泵供油齿条的一端,螺线管中的铁心与喷油泵的供油齿条连成一体。当控制电流通过螺线管时,产生一个作用在铁芯上的与螺线管中电流成正比的电磁力,推动油量调节齿杆移动,当推力与复位弹簧力平衡时,齿杆就停留在某一位置上。齿杆位置传感器将信号传给ECU,ECU根据齿杆的实际位置和预定位置间的偏差量,发出改变输入螺线管电流的驱动信号就能精确控制齿杆的位置,从而改变喷油量 位置控制式直列柱塞泵电子调速器结构

玉柴高压共轨系统维修柴油机培训材料

共轨系统概述BOSCH高压共轨技术 柴油共轨系统特性 传统柴油喷射系统其压力的产生与喷油量跟凸轮与柱塞联系在一起,喷油的压力随着发动机转速与喷油量的增加而增加。这种柴油系统已经无法满足日益严格的排放法规和降低油耗的愿望。 共轨系统(Common Rail Systems,简称CRS)将燃油在高压下贮存在蓄压器(高压油轨)中,从本质上克服了传统柴油机喷射系统的缺陷,其特性有: 喷油压力的产生不依赖于发动机转速与系统喷油量,可根据发动机不同的工况灵活控制喷射压力和油量,从而实现低转速高喷射压力,达到低速高扭矩,低排放及优化燃油经济性的目的。 通过电子控制单元算出理想的喷油量和喷油时间,再由喷油器精确地喷射,甚至多次喷射。更高的系统压力,更好的排放能力,更低的燃油消耗 柴油共轨系统组成 柴油共轨喷射系统由液力系统和电子控制系统构成。其中液力系统又分低压液力系统和高压液力系统。 液力系统 低压液力系统 —油箱 —输油泵 —燃油滤清器 —低压油管 高压液力系统 —高压泵 —高压油轨 —喷油器 —高压油管 电子控制系统(Electronic Diesel Control,简称EDC)

—传感器 —电控单元(Electronic Control Unit,简称ECU) —执行器,包括带电磁阀的喷油器、压力控制阀、预热塞控制单元、 增压压力调节器、废气循环调节器、节流阀等 —线束 其中,喷油器、高压泵、高压油轨、电控单元为柴油共轨系统四大核心的部件。 轨系统示意图 喷油器 喷油器是将燃油雾化并分布在发动机燃烧室的部件。共轨喷油器的喷油时刻和持续时间均经电控单元精确计算后给出信号,再由电磁阀控制。 高压泵 高压泵的作用是将燃油由低压状态通过柱塞将其压缩成高压状态,以满足系统和发动机对燃油喷射压力和喷油量的要求。 高压油轨 高压油轨的作用是存贮燃油,同时抑制由于高压泵供油和喷油器喷油产生的压力波动,确保系统压力稳定。高压油轨为各缸共同所有,其为共轨系统的标志。 电控单元 电控单元就像发动机的大脑,它收集发动机的运行工况参数,结合已存储的特性图谱进行计算处理,并把信号传递给执行器,实现发动机的运行控制、故障诊断等功能。

汽车单冷空调电控系统检修

汽车单冷空调电控系统检修 一、实习目的及要求 掌握常见汽车空调制冷系统电控原理;掌握常用汽车空调电器元件的检测技术;掌握单风口空调系统线路连接技能;掌握常见汽车空调系统电控系统的检测及维修方法。 二、实习器材 1.仪器及工量具:电工通用工具、万用表、歧管压力表。 2.设备:单风口空调线路台架。 3.材料:制冷剂R134a、胶布、导线等。 三、实习容 1.利用空调线路台架实习单风口空调线路工作原理;掌握空调线路检测及检修方法。 2.掌握单风口空调线路连接技能及线路连接规。 3.掌握常用空调电控元件的检测及试验技术。 四、技能训练步骤及要点 (一)、单风口空调线路 1.单风口空调线路工作原理 图4-1 单风口空调线路工作原理图 它的工作过程简述如下:鼓风机开关有OFF(停止),L(低),M(中),H(高)四个档位。工作时有三种转速可供选择。通过改变线路中串联的电阻值,使加至鼓风机的电流及电压改变,从而实现转速的调节。在电路中串联的温度控制器,控制着蒸发器的温度。当温度达到调定值时,温控器动作,切断电磁离合器电源,压缩机停转;当温度上升后(一般上升2℃左右),温控器又自动闭合,接通电磁离合器电路,压缩机恢复工作,如此反复循环,将车温度控制在一个相对稳定的围。 2.利用空调台架实习单风口空调线路控制原理;认识空调电控元件的作用及布置情况;

学会操作控制面板。 (二)、空调常用电控元件的检修 1.温控器的检修 1)波纹管式温控器常见故障有感温包泄漏以及触点接触不好。其检修方法如下:(1)就车检修 ①当环境温度在2~5℃以下,空调系统不工作时,万用表测量A、B(见图4-2)两点,两点间应是不导通的,否则温控器有问题,应更换。 图4-2 温控器的测试 ②启动发动机,打开空调A/C开关,将功能键选在最大而将调风选取在“LO”位置,使蒸发器结霜,观察压缩机是否停转。若不能停转,证明温控器损坏,需更换。 (2)温控器的测试 ①拔下温控器的插头,拆下温控器,拆时小心划破感温管。 ②检查感温管是否完好,管的介质是否泄漏。 ③将温控器的感温管浸入一盛满冰水的杯中,当水温在2~5℃以下时测试A与B不通,而在4~5℃以上测试A与B应导通;否则更换温控器。 图4-3 电子式温控器图4-4 热敏电阻的测试2)电子式温控器的接线可参考图4-3,由于电子式温控器采用集成电路,不能进行静态检测。只能进行动态测量,测量一要注意用电子万用表,否则损坏空调放大器。检测步骤如下: (1)启动发动机,打开空调A/C开关,用电子万用表检查输出端有无电流输出,有则正常;无则应检修线路及空调放大器。 (2)检查正极端子是否有电压,搭铁线是否正常。若电源线正常而输出端无电流输出,则说明空调温控器有故障,应更换。

共轨式电控喷油系统

★柴油机共轨式电控燃油喷射技术产生的背景: 随着世界各国工程机械、运输车辆等数量增加,柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染原因之一,如何采取措施保护人类赖以生存的地球环境已是当务之急。我国从80年代起相应制订了有关的标准,将环境保护作为大事来抓。与此同时,世界各国也已开始寻找和探究其他方法和采取其他有效的技术措施主动地减少和控制污染物的排放。共轨式电控燃油喷射技术正是从众多方法和措施中脱颖而出的一项较为成功的控制柴油机污染排放的新技术。 柴油机高速运转时,柴油喷射过程的时间只有千分之几秒。实验证明,喷射过程中,高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。柴油的可压缩性质和高压油管中柴油的压力波动,使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。油管内的压力波动有时还会在喷射时之后,使高压油管内的压力再次上升,达到令喷油器针阀开启的压力,将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象。由于二次喷油不可能完全燃烧,于是增加了烟度和碳氢化合物(HC)的排放量,并使油耗增加。此外,每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化,随之引起不稳定的喷射,尤其在低速区域容易产生上述现象。严重时不仅喷油不均匀,而且会发生间歇性不喷射现象。为了解决柴油机燃油压力变化所造成的缺陷,现代柴油机采用了一种称之为“共轨”的电喷技术。 ★什么是共轨技术? 共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化,因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。

柴油机高压共轨电控燃油喷射技术介绍

柴油机高压共轨电控燃油喷射技术介绍 摘要:传统机械发动机的喷油系统凭借其可靠性、易维护性一直在不断地发展和使用。进入21世纪以来,随着人们对能源、环保的意识和要求日益提高,传统发动机的脉动喷油系统已经不能够满足现代发动机的要求。因此,现代发动机的共轨燃油喷射技术在避免了传统发动机缺点的基础上,得到了快速的发展,已经成为燃油喷射的主要发展趋势。为了更好的对高压共轨电控发动机燃油喷射系统的理解,现对高压共轨电控燃油喷射系统进行系统的介绍。 1 引言 随着世界各国工程机械、运输车辆等数量增加,柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染原因之一,如何采取措施保护人类赖以生存的地球环境已是当务之急。我国从八十年代起相应制订了有关的标准,将环境保护作为大事来抓。与此同时,世界各国也已开始寻找和探究其他方法和采取其他有效的技术措施主动地减少和控制污染物的排放。共轨式电控燃油喷射技术正是从众多方法和措施中脱颖而出的一项较为成功的控制柴油机污染排放的新技术。 2 高压共轨电控燃油喷射技术发展过程 20世纪40年代电控共轨燃油喷射技术首先在航空发动机上应用,20世纪50年代在赛车发动机上广泛应用。20世纪90年代,柴油机的电控供油系统开始在实际应用中大量使用。主要有日本电装公司和丰田汽车公司ECD-U2系统、博世公司和D-C公司电控共轨式燃油喷射系统。 国外在柴油机电控高压共轨燃油喷射系统方面的研究开展得较早而且比较深入,有多种共轨系统已经投产,并与整车进行了匹配应用。日本电装公司的ECD-U2系统是电控高压共轨燃油喷射系统的典型代表,该系统还能实现预喷射和靴型喷射。 共轨喷射的发展大体经历了3个阶段,如表1所示。 从表1中可以看出:共轨喷射的最高喷射压力在不断提高,这样对于喷射品质的提高有着重要的意义。压力越高,燃料雾化越好,颗粒越小越均匀,燃烧越充分,经济性、动力性和排放性均好,但这对喷射系统的要求也越高;喷射的次数不断增加,可以实现满足发动机燃烧和排放的多次喷射,可以控制燃烧的不同阶段喷油量和喷油速率,使燃烧更充分,热效率提高;在最小稳定喷射量上,3个阶段的每次的喷射量在下降,这说明每次喷射时候可以使喷射更均匀、更细密,喷油和断油更干脆,反应灵敏,响应特性好,这样有利于燃烧,减少积炭的产生。

柴油发动机电控系统

柴油发动机的电控系统 柴油机电控系统以柴油机转速和负荷作为反映柴油机实际工况的基本信号,参照由试验得出的柴油机各工况相对应的喷油量和喷油定时MAP来确定基本的喷油量和喷油定时,然后根据各种因素(如水温、油温、、大气压力等)对其进行各种补偿,从而得到最佳的喷油量和喷油正时,然后通过执行器进行控制输出。 柴油机电控系统概述 【任务目标】 (1)柴油机电控技术的发展。 (2)柴油机电控技术的特点。 (3)柴油机电控系统的基本组成。 (4)应用在柴油机上的电控系统。 【学习目标】 (1)了解柴油机电控技术的发展。 (2)了解柴油机电控技术的特点。 (3)了解柴油机电控系统的基本组成。 (4)掌握应用在柴油机上的电控系统。 柴油机电控技术的发展 1.柴油机电控技术的发展 1)柴油机技术的发展历程 柴油用英文表示为Diesel,这是为了纪念柴油发动机的发明者――鲁道夫·狄塞尔(RudolfDiesel)如图8-1所示。 狄塞尔生于1858年,德国人,毕业于慕尼黑工业大学。1879年,狄塞尔大学毕业,当上了一名冷藏专业工程师。在工作中狄塞尔深感当时的蒸气机效率极低,萌发了设计新型发动机的念头。在积蓄了一些资金后,狄塞尔辞去了制冷工程师的职务,自己开办了一家发动机实验室。 针对蒸汽机效率低的弱点,狄塞尔专注于开发高效率的内燃机。19世纪末,石油产品在欧洲极为罕见,于是狄塞尔决定选用植物油来解决机器的燃料问题(他用于实验的是花生油)。因为植物油点火性能不佳,无法套用奥托内燃机的结构。狄塞尔决定另起炉灶,提高内燃机的压缩比,利用压缩产生的高温高压点燃油料。后来,这种压燃式发动机循环便被称为狄塞尔循环。

博世共轨系统简介(强力推荐)

博世共轨系统简介 为满足国三排放标准,国内多数卡车及柴油机企业将技术路线定为高压共轨,目前高压共轨技术主要被博世、德尔福、电装等公司掌握,其中博世的高压共轨系统占有绝大部分市场份额。 技术升级随之而来的是车辆使用等方面的变化,为了更好地普及国三电控共轨系统的知识,让大家更好的用好车,我们在博世共轨系统的官网上找到了一些共轨系统的基础知识,现在整理出来,与大家一起分享。 ●柴油共轨系统组成 柴油共轨喷射系统由液力系统和电子控制系统构成。其中液力系统又分低压液力系统和高压液力系统。 共轨系统示意图 液力系统

低压液力系统: —油箱 —输油泵 —燃油滤清器 —低压油管 高压液力系统: —高压泵 —高压油轨 —喷油器 —高压油管 电子控制系统(Electronic Diesel Control,简称EDC) —传感器 —电控单元(Electronic Control Unit,简称ECU) —执行器,包括带电磁阀的喷油器、压力控制阀、预热塞控制单元、增压压力调节器、废气循环调节器、节流阀等 —线束 ●共轨系统的四大核心部件 其中,喷油器、高压泵、高压油轨、电控单元为柴油共轨系统四大核心的部件。

喷油器是将燃油雾化并分布在发动机燃烧室的部件。共轨喷油器的喷油时刻和持续时间均经电控单元精确计算后给出信号,再由电磁阀控制。 2.高压泵 高压泵的作用是将燃油由低压状态通过柱塞将其压缩成高压状态,以满足系统和发动机对燃油喷射压力和喷油量的要求。

高压油轨的作用是存贮燃油,同时抑制由于高压泵供油和喷油器喷油产生的压力波动,确保系统压力稳定。高压油轨为各缸共同所有,其为共轨系统的标志。 4.电控单元 电控单元就像发动机的大脑,它收集发动机的运行工况参数,结合已存储的特性图谱进行计算处理,并把信号传递给执行器,实现发动机的运行控制、故障诊断等功能。

船用电控共轨柴油机的最新技术特点和管理 K

船用电控共轨柴油机的最新技术特点和管理 [摘要]阐述了电控共轨柴油机的工作过程和特点,着重分析比较两大主流机型(SulzerRT-flex和MAN-B&WME/ME-C)。通过与传统型柴油机在性能和结构上的比较,介绍了电控柴油机的优点,探讨船用柴油机电子喷射燃油系统的运行管理措施,指出电控共轨燃油喷射系统NOx排放可完全符合MARPOL73/78国际防污公约的最新要求,从而进一步改善船舶柴油机的经济性、可靠性。这是船用柴油机的发展方向。 1.前言 随着科学电子技术迅猛发展,微型计算机已越来越广泛地应用在船舶动力控制和监测中。为了提高燃油经济性、降低排放要求、提高可靠性和操作的灵活性,实现适时调节,电控共轨柴油机已成为发展的必然趋势。经过各大厂商的不懈努力,全电控型的柴油机终于在2003年研制成功并得到实船验证,这标志着柴油机的发展经历了又一次质的飞跃。 2.传统柴油机和电控型柴油机的区别。 传统的柴油机是由调速器控制其喷油量,由凸轮控制其喷油定时、进排气等过程,能使柴油机在额定工况下实现性能的优化。但是当柴油机的工况、海况、外界环境、燃油品质发生变化,凸轮轴磨损或者机械间隙改变导致喷油正时、喷油速率、配气正时、气阀时面值等参数偏离其设计的最佳值时,均会影响柴油机经济性能。 船用柴油机工作过程的燃烧效率,燃油消耗以及废气排放污染,一直是人们关注的问题。根据国际海事组织《MARPOL73/78公约》的规定对船舶柴油机NOx 的排放进行了严格的限制。而控制其最有效的手段是降低最高燃烧温度及控制燃气在高温下停留的时间。 电控型柴油机也称为智能型柴油机,即将电子设备及软件应用于船用柴油机并成为其重要部分的新型柴油机。根据柴油机燃烧理论,主要是应用了电控技术,通过控制燃油喷射正时、喷油量、喷射速率、压力以及进、排气阀正时,能够有效地实现柴油机在各种负荷下的性能最优化,从而达到在满足最新排放要求下,提高其经济性、可靠性、操纵灵活性和延长使用寿命。 3.电控共轨型柴油机 3.1目前两种主流智能型船用柴油机的比较 W?rtsil?公司SulzerRT-flex系列柴油机采用的共轨系统和MAN-B&W公司的ME/ME-C系列柴油机采用的电控燃油喷射系统,具有一定的差别:(1)油轨方面。SulzerRT-flex机型的公共油轨有两个,一是20MPa的滑油,它的作用是因为电子控制系统中所输出的能量有限而作为驱动排气阀、气缸起动阀和喷射控制装置;二是100MPa的重油,它作为柴油机的燃料油,在油轨中等待喷射。而MAN-B&WME机型的公共油轨仅一个20MPa滑油,它作为动力油使用。轨压上的差别很大程度上取决于油轨的密封技术,因此对油轨的管理就要区

第六章汽车空调控制系统及配风方式

第六章汽车空调控制系统及配风方式6.1 手动调节的汽车空调系统 目前,大多数中级轿车都采用手动调节的汽车空调系统。该系统是依靠驾驶员拨动控制板上的各种功能键实现对温度、通风机构和风向、风速的控制。下面以国产BJ202l型汽车为例介绍手动调节的汽车空调系统。 6.1.1空调控制板 空调控制板安装在驾驶室前壁,由驾驶员操纵。板面布局如图5-1所示。 空调控制板上设有三个控制开关,分别是风机开关、空调方式选择开关和温度选择开关。 1.风机开关 风机开关设有四个不同的转速挡位,以控制风机四种不同的转速。风机为一直流电动机,其转速的改变是通过调整串入风机电路的电阻来实现的。 风机调速电阻安装在风机罩的左前方,裸露在风道内,与它串联的还有一个限温开关,当温度超过某一值时,开关断开。风机调速电阻如图5-2所示。 风机除在停用状态不工作外,在制冷、取暖及通风状态下均可工作。 2.空调方式选择开关 空调方式选择开关用于确定空调系统的功能,即要求空调是制冷、取暖、通风还是除霜。通过驾驶员拨动开关可处在七个不同的位置:0FF-停止位置;MAX

-最冷位置;NORM-中冷位置;BILEVEL-微冷位置;HEAT-取暖位置;VENT -通风位置;-除霜位置。另外,在控制板的后面,设有真空控制开关。当驾驶员操纵空调方式选择开关时,真空控制开关随之联动,通过改变真空通路控制真空驱动器来调节各风门的状态及热水阀的开度。 3.温度选择开关 温度选择开关是控制温度门的开关,用钢丝和温度门连接。温度选择当开关处于左半区(称之为冷风区)时,温度门关死通向加热器的风道,出来的空气是未经加热的空气。当开关处于右半区(称之为热风区)时,温度门打开通向加热器的风道,送入车内的空气是经过除湿后的暖空气。温度选择开关可在左右两半区无级连续调节,可停在任意位置,对应温度门也有确定的位置。 6.1.2真空系统执行元件 汽车空调系统的风门及热水阀一般都是由真空系统通过真空执行元件来进行控制。采用的执行元件有真空罐和真空驱动器。 1.真空罐 真空系统的真空源是来自发动机的进气歧管。随发动机的运行工况不同,进气歧管的真空度也相应不同。当怠速时,真空度最大;而上坡最大转矩时,真空度最小。其真空的绝对压力在10lPa~33.7kPa之 间变化。真空度的这种变化,将会影响真空系统 的调控工作。所以设定一个真空罐,其主要作用 是向系统提供稳定的真空压力,其次是储存真空, 使真空系统即使在发动机停止运行时,仍能保持 一定的真空度。 真空罐的构造如图5-3所示。由真空罐和真 空保持器两部分组成。真空罐是一个金属罐,里 面安装一个真空保持器。其工作原理如下所述。 真空罐7内的空心膜阀9和膜片6,将真空 罐分成三个腔室,中腔与发动机进气歧管相联, 右腔与真空执行系统相联,左腔与真空罐内腔相 连。当发动机的真空度较高时,将膜片6推开。由于发动机的真空度大于真空罐,空心膜阀9膨胀开时,气孔4被打开,则真空系统成一开口通路,真空度提高。当发动机进气歧管的真空度比真空罐的真空度小时,空心膜阀9外面压力将其压扁,封闭气孔4,保持罐内真空度。同时膜片6右移,封闭发动机歧管接口2,将真空系统和真空源分开,保持真空系统和真空罐的真空度,并保持真空系统原

柴油机电控技术简介习题(苍松教学)

一、填空题 1.常用的加速踏板位置传感器有_____________ 、___________。 2.差动电感式加速踏板位置传感器主要由________、 _________和 _________等组成。 3.在柴油机电控燃油喷射系统中,ECU以柴油机___________ 和 ___________作为主控制信号,按设定的程序确定最佳的供油速率和供油规律。 4.柴油机的怠速控制主要包括_______________和 _____________________的控制。 5.柴油机的起动控制主要包括______________ 、____________ 、____________控制。 6.___________、 ___________是影响柴油机动力性和经济性的重要因素。 7.柴油机电控系统中,进气控制主要包括__________、 __________、 _________控制。 8.柴油机中的燃油温度传感器一般采用的是________________。 9. 第一代柴油机电控燃油喷射系统主要以_____________或 _____________为特征。 10. “位置控制”的直列柱塞泵供油量控制一般采用___________电磁阀。 11.柴油机电控系统的控制模式可分为___________、 ___________、 ________三大类。 12.柴油机执行器中所使用的执行电器主要有__________、 _________ 、_________ 、________和力矩电机等。 13.最早的柴油机电控燃油喷射系统就是以_______________为基础改造的。 14.加速踏板位置传感器用以检测____________________信号。 15.发动机负荷信号和_____________信号共同决定柴油机的喷油量及喷油提前角。 16.柴油机电子控制系统的执行器由____________ 、_____________两部分组成。 17.最佳喷油提前角受____________、 __________ 、__________燃油温度、进气温度、及压力等多种因素的影 响。 18.柴油机电控系统是由______________、 ____________ 、___________三部分组成。 19.在装用电子调速器的柱塞泵电控系统中,喷油量控制是由ECU通过控制_____________来实现的。 20.直流电动机式电子调速器主要由___________、 ____________ 和控制杆等组成。 21.电动助推器实际上就是直线运动的__________________。 22.控制杆位置传感器安装在______________内,用来检测___________的位置。 23. 第二代柴油机电控燃油喷射系统包括_______________燃油喷射系统;________________燃油喷射系统和 _____________________燃油喷射系统。 24.直列柱塞泵供油正时电控系统的两个电磁阀分别安装在___________________中。 25.直列柱塞泵供油正时电控系统的转速传感器安装在________________________上。 26.直列柱塞泵常用的正时控制器为___________________。 27.电控柴油机燃油喷射控制主要包括______________控制;______________控制; __________________控制等。 28. 柱塞泵正时控制器的组成主要由_______、 _______ 、________、 ________、 ________、调整弹簧等组成。 二、判断题 1.柴油电控系统能在不同工况及工作条件下对喷油量进行校正补偿。() 2.对于不同用途、不同机型的柴油机,柴油机电子控制系统应有较强的适应性。() 3.着火正时传感器检测燃烧室开始燃烧的时刻,修正喷油正时。() 4.柴油机电控燃油喷射系统一般对供油量采用开环控制。() 5.在不同柴油机电控燃油喷射系统中,供油正时和供油量的执行元件是不同的。() 6.在多缸柴油机工作时,由于喷油量控制指令值一定,所以各缸喷油量就一定。() 7.喷油提前角对柴油机的动力性、经济性及排放影响很大。() 8.柴油机是压燃式,发动机在低温条件下着火相当困难。() 9.柴油机的排放控制主要是废气再循环控制。()

柴油机电控技术发展三个阶段的技术简介.doc

柴油机电控技术发展三个阶段的技术简介 柴油机电控技术的发展 柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下,在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。汽油机电控技术的发展为柴油机电控技术的发展提供了宝贵经验。 柴油机电控技术发展的三个阶段:位置控制、时间控制、时间—压力控制(压力控制)

第一代柴油机电控燃油喷射系统(常规压力电控喷油系统) 优点:结构不需改动,生产继承性好,便于对现有柴油机进行升级换代。 缺点:系统响应慢、控制频率低、控制自由度小、控制精度不够高,喷油压力无法独立控制。 第二代柴油机电控燃油喷射系统(高压电控喷油系统) 改变了传统燃油供给系统的组成和结构,主要以电控共轨(各缸喷油器共用一个高压油管)式喷油系统为特征,直接对喷油器的喷油量、喷油正时、喷油速率和喷油规律、喷油压力等进行“时间-压力控制”或“压力控制”。 特点:通过设置传感器、电控单元、高速电磁阀和相关电/液控制执行元件等,组成数字式高频调节系统,有电磁阀的通、断电时刻和通、断电时间控制喷油泵的供油量和供油正时。但供油压力还无法独立控制。 ●柴油机电控燃油喷射系统的优点 1.改善低温起动性。 电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行这种麻烦的起动操作,使柴油机低温起动更容易。 2.降低氮氧化物和烟度的排放。 采用柴油机电控技术,可精确地将喷油量控制在不超过冒烟界限的适当范围内,同时根据发动机工况调节喷油时刻,从而有效地抑制排烟。 3.提高发动机运转稳定性。 4.提高发动机的动力性和经济性。 采用柴油机电控系统,无论负荷怎样增减,都能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转,有利于提高其经济性。 5.控制涡轮增压。 柴油机电控系统中,ECU根据传感器信号精确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机的动力性和经济性。采用电子控制技术可以对增压装置进行精确的控制。 6.适应性广。

电控高压共轨柴油发动机原理及特点

电控高压共轨柴油发动机原理及特点

前言 电控柴油发动机进入海气已有十个年头了,我们的汽车维修工还没有正确认识它。目前进入我国燃油喷射系统技术有博世、电装、德尔福等几家柴油机用电控技术来控制供油,并非想象中的那么神秘,它的发动机工作原理是一样的。我们常见电控柴油发动机均采用电控共轨或单体泵技术,其主要差异在于发动机的燃油喷射系统,发动机的外形差异不是很大,电控部分的实现、更加有利于整正性能的优化,减少排放、经济性、动力性、以及整车的舒适性等。 第一章电控发动机与普通发动机的差异 一、技术原理上的差异性。 1、高压共轨与四气门技术结合。 电控发动机目前一般采用高压共轨、四气门和涡轮增压中冷技术相结合,四气门结构(二进、二排)不仅可以提高充气效率,更由于喷油嘴可以居中布置,使多孔油未均匀分布,可为燃油和空气良好混合创造条件,同时可以在四气门缸盖上将进气道设计成两个独立的具有圆形状的结构以实现可变涡流。这些因素的协调配合,可大大提高混合气的形成质量(品质),有效降低碳烟颗粒(HC)碳氢和(NOX)氮氧化物排放,并提高热效率。 2、高压喷油和电控喷射技术。 高压喷射和电控喷射技术的有效采用,可使燃油充分雾化,各缸的燃油和空气混合达到最佳,从而降低排放,提高整车性能。 二、部件构成上的差异。 电控高压共轨技术是指在高压油泵、共轨管、压力传感器和

ECU(电脑控制)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此分开的一种技术。由高压油泵把高压燃油输送到共轨管,通过对共轨管内的油压进行闭环控制,喷油压力独立可调。 三、高压共轨系统的特点。 高压共轨系统改变了传统的喷油系统的组成结构,最大的特点就是将燃油压力产生和燃油喷射分离,以此对轨管内的油压实现精确控制。 1、可靠性:对轻型车来说系统零部件成熟且有长期使用考核验证,中型比较成熟。 2、继承性:结构简单,安装方便。 3、灵活性:高压共轨油压独立于发动机转速控制,整车控制功能强。 4、喷油压力:共轨管压力1600bar、普通压力180kgf/cm2。 5、多次喷油:可以实现多次喷射,目前最好的共轨系统可以进行6次喷射,共轨系统的灵活性好。 6、升级潜力:多次喷油特别是后喷能力使得共轨系统特别方便与后处理系统配合。 7、匹配适合性:结构移植方便,适应范围广,与柴油机均能很好匹配。 8、时间控制:时间控制系统抛弃了传统喷油系统的泵、管、嘴、系统,用高速电磁阀直接控制高压燃油的通与断,喷油量由电磁阀开启和切断的时间来确定,时间控制系统结构简单,将喷油量和喷油正时的控制合二为一,控制的自由度更大,同时能较大地

柴油机电控共轨技术

第二节柴油机电控共轨技术 一、柴油机电控共轨系统简介 图8-44是博世公司生产的第一代高压电控共轨燃油系统。 图8-4 BOSCH 第一代高压电控共轨燃油系统 该系统的主要特点: 共轨压力为135 MPa;2、可实现预喷射;3、可实现闭环控制; 4、可用于3-8缸轿车柴油机; 5、排放可达欧3排放标准。 图8-45是日本电装公司开发的适用于轿车柴油机的高压电控共轨系统。 第一代电控共轨系统基本上是采用高速电磁阀作为执行器,承受的最高油压及系统的效率受到了限制,为了解决这一难题,许多公司正在开发采用压电晶体的电控共轨燃油系统。 图8-46是ECD-U2共轨系统在汽车上的实际布置图

电控共轨系统的特点可以概括如下: (1)自由调节喷油压力(共轨压力):利用共轨压力传感器测量共轨内的燃油压力,从而调整供油泵的供油量。 (2)自由调节喷油量:以发动机的转速及油门开度信息等为基础,由计算机计算出最佳喷油量,通过控制喷油器电磁阀的通电、断电时刻及通电时间长短,直接控制喷油参数。 (3)自由调节喷油率形状:根据发动机用途的需要,设置并控制喷油率形状:预喷射、后喷射、多段喷射等。 (4)自由调节喷油时间:根据发动机的转速和负荷等参数,计算出最佳喷油时间,并控制电控喷油器在适当的时刻开启,在适当的时刻关闭等,从而准确控制喷油时间。 在电控共轨系统中,由各种传感器——发动机转速传感器、油门开度传感器、温度传感器等,实时检测出发动机的实际运行状态,由ECU根据预先设计的计算程序进行计算后,定出适合于该运行状态的喷油量、喷油时间、喷油率等参数,使发动机始终都能在最佳状态下工作。 德国博世公司和日本电装公司的研究结果均表明:在直喷式柴油机中,采用电控共轨式燃油系统与采用普通凸轮驱动的泵管嘴系统相比,电控共轨系统与发动机匹配时更加方便灵活。其突出优点可以归纳如下: (1)广阔的应用领域(用于轿车和轻型载货车,每缸功率可达30kW,用于重型载货车以及机车和船舶用柴油机,每缸功率约可达200kW左右)。 (2)更高的喷油压力,目前可达140 MPa,不久的将来计划达到180Mpa。 (3)喷油始点、喷油终点可以方便地改变。 (4)可以实现预喷射、主喷射和后喷射,可以根据排放等要求实现多段喷射。

柴油机高压共轨系统

高压共轨(Common Rail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中,将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail),通过公共供油管内的油压实现精确控制,使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度. 结构及原理 高压共轨系统利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃油蓄积 起来,并消除燃油中的压力波动,然后再输送给每个喷油器,通过控 制喷油器上的电磁阀实现喷射的开始和终止。 其主要特点可以概括如下: 共轨腔内的高压直接用于喷射,可以省去喷油器内的增压机构; 而且共轨腔内是持续高压,高压油泵所需的驱动力矩比传统油泵小得 多。 通过高压油泵上的压力调节电磁阀,可以根据发动机负荷状况 以及经济性和排放性的要求对共轨腔内的油压进行灵活调节,尤其优 化了发动机的低速性能。 通过喷油器上的电磁阀控制喷射定时,喷射油量以及喷射速率,还可以灵活调节不同工况下预喷射和后喷射的喷射油量以及与主喷射的间隔。 高压共轨系统由五个部分组成,即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。供油泵从油箱将燃油泵入高压油泵的进油口,由发动机驱动的高压油泵将燃油增压后送入共轨腔内,再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。 预喷射在主喷射之前,将小部分燃油喷入气缸,在缸内发生预混合或者部分燃烧,缩短主喷射的着火延迟期。这样缸内压力升高率和峰值压力都会下降,发动机工作比较缓和,同时缸内温度降低使得NOx排放减小。预喷射还可以降低失火的可能性,改善高压共轨系统的冷起动性能。 主喷射初期降低喷射速率,也可以减少着火延迟期内喷入气缸内的油量。提高主喷射中期的喷射速率,可以缩短喷射时间从而缩短缓燃期。 主要生产商 目前世界上主要有三大公司在研发和生产柴油机高压共轨系统,日本电装、德国博世和美国德尔福。共轨系统将燃油压力产生和燃油喷射分离开来,如果把单体泵柴油喷射技术比做柴油技术的革命的话,那共轨就可以称作反叛了,因为它背离了传统的柴油系统而近似于顺序汽油喷射系统。共轨系统开辟了降低柴油发动机排放和噪音的新途径。 由于其强大的技术潜力,今天各制造商已经把目光定在了共轨系统第3代——压电式(piezo)共轨系统,压电执行器代替了电磁阀,于是得到了更加精确的喷射控制。没有了回油管,在结构上更简单。压力从200~2000帕弹性调节。最小喷射量可控制在0.5mm3,减小了烟度和NOX的排放。 应用背景 日趋严重的能源危机,成为全世界内燃机行业关注的焦点,也使柴油机越来越受到用户青睐。与汽油机相比柴油机有很多优势:能减少20%~25%的CO2废气排放,车速较低时的加速性能更有优势,平均燃油消耗低25%~30%,能提供更多的驾驶乐趣。因此,有人大胆对全球汽车产量中柴油机的发展趋势进行了预测,并按区域划分世界汽车产量中的柴油机比例。但是,与汽油机相比,柴油机的排放控制又是一个难点。为满足排放标准,柴油机先进的燃油喷射系统———高压共轨技术成为业内人士关注的焦点。前些年,高压共轨技术是外资一统天下,现在这种局面被打破了。 排放标准的提升必然推动发动机技术的发展 发展前景

汽车空调自动控制系统设计

: 汽车空调自动控制系统设计 摘要 随着现代汽车技术的发展,汽车的空调技术已经很发展的成熟,可是随着社会的进步,人们对舒适性的要求也越来越来高了。由于人们的要求提高了,从而反应出现代汽车空调系统的几大缺点,需要进行改进。本设计就是根据几大缺点进行的改进设计,设计提供一种8位单片机为控制核心的汽车自动控制系统。 本文针对现代汽车的不足之处进行改进,采用8位单片机为核心,以数字温度传感器、车速传感器、发动机转速传感器作为测量元件,并实时监测、显示车内温湿度、车速和发动机转速,通过控制电路的通断来达到对汽车空调自动控制功能。另外本文还加了一个延时电路,来控制风扇后关闭。本文还阐述了汽车空调及系统的组成及原理,并完成总体硬件设计和软件的编写。 关键词:汽车空调自动控制, 单片机, 传感器 , … 【

目录 ` 1 绪论 (1) 1.1 课题来源及产生背景 (1) 1.2 课题研究的目的及意义 (1) 1.3 课题研究的主要内容 (1) 1.4 本课题的主要任务 (1) 2 汽车空调及空调自动控制系统的概述 (2) 2.1 汽车空调的概述 (2) 2.2 汽车空调自动控制系统的工作原理 (3) ^ 3 汽车自动控制系统的总体设计方案 (4) 4 汽车空调控制系统的设计原则 (4) 5 主要设计硬件的选择 (5) 4.1 单片机AT89S52 (5) 4.1.1 主要性能 (5) 4.1.2 功能特性描述 (5) 4.1.3 引脚结构 (6) ' 4.1.4 方框图 (9) 4.2 数字温湿度传感器DHT11 (11) 4.2.1 DHT11的概述 (11) 4.2.2 传感器性能特点 (11)

论柴油机电控燃油喷射系统

论柴油机电控燃油喷射系统 摘要:(……自己写……..) 关键词:柴油机;工作原理;优缺点;类型;特征;控制策略;故障诊断 一.什么是柴油机电控燃油喷射系统 柴油机电控燃油喷射系统由传感器、ECU(计算机)和执行机构三部分组成。 其任务是对喷油系统进行电子控制, 实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。 采用转速、油门踏板位置、喷油时刻、进气温度、进气压力、 燃油温度、冷却水温度等传感器, 将实时检测的参数同时输入计算机(ECU), 与已储存的设定参数值或参数图谱(MAP图)进行比较, 经过处理计算按照最佳值或计算后的目标值把指令送到执行器。 执行器根据ECU指令控制喷油量(供油齿条位置或电磁阀关闭持续时间) 和喷油正时(正时控制阀开闭或电磁阀关闭始点), 同时对废气再循环阀、 预热塞等执行机构进行控制,使柴油机运行状态达到最佳。 二.柴油机电控系统工作原理 以柴油机转速和负荷作为反映柴油机实际工况的基本信号, 参照由试验得出的柴油机各工况相对应的喷油量和喷油定时MAP来确定基本的喷油量和喷油定时, 然后根据各种因素(如水温、油温、、大气压力等)对其进行各种补偿,从而得到最佳的喷油量 和喷油正时,然后通过执行器进行控制输出。 三.柴油机电控燃油喷射系统的优点和难点 优点 1高的喷射压力

为满足排放法规的要求,柴油喷射压力从10MPa提高到200MPa。 如此高的喷射压力可明显改善柴油和空气的混合质量,缩短着 火延迟期,使燃烧更迅速、更彻底,并且控制燃烧温度,从而降低废气排放。 2独立的喷射压力控制 传统柴油机的供油系统的喷射压力与柴油机的转速负荷有关。 这种特性对于低转速、部分负荷条件下的燃油经济性和排放不利。 若供油系统具有不依赖转速和负荷的喷射压力控制能力,就可选择最合适的 喷射压力使喷射持续期、着火延迟期最佳,使柴油机在各种工况下的废气排 放最低而经济性最优。 3改善柴油机燃油经济性 用户对柴油机的燃油消耗率非常关注。高喷射压力、独立的喷射压力控制、 小喷孔、高平均喷油压力等措施都能降低燃油消耗率,从而提高了柴油机 的燃油使用经济性。 4独立的燃油喷射正时控制 喷射正时直接影响到柴油机活塞上止点前喷入汽缸的油量,决定着汽缸的 峰值爆发压力和最高温度。高的汽缸压力和温度可以改善燃油使用经济性, 但导致NOX增加。而不依赖于转速和负荷的喷射正时控制能力,是在燃油消 耗率和排放之间实现最佳平衡的关键措施。 5可变的预喷射控制能力 预喷射可以降低颗粒排放,又不增加NOX排放,还可改善柴油机冷启动性能、 降低冷态工况下白烟的排放,降低噪声,改善低速扭矩。但是预喷射量、 预喷射与主喷射之间的时间间隔在不同工况下的要求是不一样的。因此具有 可变的预喷射控制能力对柴油机的性能和排放十分有利。 6最小油量的控制能力 供油系统具有高喷射压力的能力与柴油机怠速所需要的小油量控制能力发生矛盾。 当供油系统具有预喷射能力后将会使控制小油量的能力进一步降低。由于工程机械 用柴油机的工况很复杂,怠速工况经常出现,而电喷柴油机容易实现最小油量控制。 7快速断油能力 喷射结束时必须快速断油,如果不能快速断油,在低压力下喷射的柴油就会因燃烧 不充分而冒黑烟,增加HC排放。电喷柴油机喷油器上采用的高速电磁开关阀很容易实现快速断油。

高压共轨

柴油机共轨式电控燃油喷射技术 柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一项较为成功的控制污染排放的新技术。这是世界汽车工业为满足日益严格的废气排放标准的必然趋势。 一、共轨式电控燃油喷射技术的原理 共轨式电控燃油喷射技术通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油,分送到每个喷油器,并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合,定时、定量地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量,从而保证柴油机达到最佳的燃烧比和良好的雾化,以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。 二、共轨式电控燃油喷射技术的特点与现状 它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构于一身。该技术的主要特点是: 1. 采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀; 2. 采用共轨方式供油; 3. 高速电磁开关阀频响高,控制灵活; 4. 系统结构移植方便,适应范围宽。 这一技术的研究与开发热点在于:( 1 )如何解决高压共轨系统的恒高压密封问题;( 2 )如何解决高压共轨系统中共轨压力的微小波动所造成的喷油量不均匀问题;(3 )如何解决高压共轨系统的多MAP (三维控制数据表)优化问题;( 4 )如何解决微结构、高频响电磁

开关阀设计与制造过程中的关键技术问题。 三、共轨式电控燃油喷射技术对环境保护的促进作用 共轨式燃油喷射技术有助于减少柴油机的尾气排放量,以及改善噪声、燃油消耗等方面的综合性能;它在有利于地球环境保护的同时,也必将促进柴油机工业、汽车工业及与之相关工业的发展。 一、电控高压喷油系统总体情况简介 目前,国际上新型的电控高压喷油系统主要分为两大类:( 1 )电控脉动泵式高压喷油系统;( 2 )电控共轨式高压喷油系统。 电控脉动泵式高压喷油系统的主要特点是:用凸轮驱动的喷油泵来实现燃油高压建立过程和燃油喷射过程,这两个过程在时序上不能完全分开;用高速电磁阀旁通泄流控制代替传统的机械式泄流控制,燃油计量采用时间控制方式。主要包括两种类型:( 1 )电控泵—喷嘴式高压喷油系统;( 2 )电控单体泵式高压喷油系统。目前,这两种喷油系统的最高喷油压力都可达到150MPa 以上。电控脉动泵式高压喷油系统虽然有不少优点,但也继承了传统喷油系统的一些缺陷,主要在于:喷油压力要受到柴油机转速的限制,在低转速时,喷油压力较低。 电控共轨式高压喷油系统的主要特点是:将燃油高压建立过程和燃油喷射过程在时序上完全分开;燃油计量采用压力—时间控制方式,又可分为两种类型:(1 )电控高压共轨式喷油系统;( 2 )电控中压共轨式喷油系统。

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